第一篇：生物技術概論論文

酵母基因工程菌的構建過程及其在食品領域中的應用

隨著科技的發(fā)展，食品生物技術在食品工業(yè)發(fā)展中的地位和作用越來越大，已經(jīng)滲透到食品工業(yè)的方方面面，特別是基因工程技術等技術在21世紀的食品工業(yè)中充當重要的角色。而工程菌就是用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達的菌類細胞株系，是采用現(xiàn)代生物工程技術加工出來的新型微生物，具有多功能、高效和適應性強等特點。主要應用于治理海洋石油泄漏，生產(chǎn)基因工程藥物，酵母基因工程中等方面。而酵母基因工程中，酵母基因工程菌就是菌類細胞株系用的是酵母菌，能夠發(fā)揮著一定的功能，可以提高發(fā)酵的效率。酵母基因工程的優(yōu)點：1.是真核生物，大多具有價高的安全性。2.繁殖速度快，能大規(guī)模生產(chǎn)，具有降低基因工程產(chǎn)品成本的潛力。3.將原核生物中已知的分子和基因操作技術與真核生物中復雜的轉運后修飾能力相結合，能方便外緣基因的操作。4.采用高表達啟動子，可高效表達目的基因，而且可誘導調控。5.提供了翻譯后加工和分泌的環(huán)境，使得產(chǎn)物和天然蛋白質一樣或類似。6.酵母菌可表達外源蛋白與末端前導肽融合，指導新生肽分泌，同時在分泌過程中可對表達的蛋白進行糖基化修飾。7.不會形成不溶性的包涵體，易于分離提純8.移去起始甲硫氨酸，避免了在作為藥物中使用中引起免疫反應的問題。9.酵母菌（主要是釀酒酵母）已完成全基因組測序，他具有比大腸桿菌更完備的基因表達控制機制和對表達產(chǎn)物的加工修飾和分泌能力。10.酵母可進行蛋白的N-乙酰化，C-甲基化，對定向到膜的胞內(nèi)表達蛋白具有重要意義。構建基因工程菌是一個復雜、繁瑣的過程，因此構建酵母基因要注意：

1、結構簡單，易于研究

2、繁殖能力強，數(shù)目多

3、成本低，易于培養(yǎng)、4易于觀察。

一． 酵母基因工程菌的構建過程： 1.目的基因的獲取：

獲取目的基因是實施基因工程的第一步，有三種方法提取目的基因。（1）從自然界中已有的物種中分離出來：.從基因文庫中獲取目的基因（俗稱：鳥槍法）：將含有某種生物的許多DNA片段，導入受體菌的群體中儲存，各個受體菌分別含有這種生物不同的基因，稱為基因文庫。當需要某一片段時，根據(jù)目的基因的有關信息，如根據(jù)基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色體上的位置、基因的轉錄產(chǎn)物mRNA，以及基因的表達產(chǎn)物蛋白質等特性來獲取目的基因。（2）.化學合成法。已知目的基因的核苷酸序列，可用DNA合成儀直接合成。（3）用PCR技術擴增技術提取。已知目的基因引物的序列，將整個DNA放入合成儀，因為只有當引物與模板結合后DNA熱聚合酶才能行使聚合功能，所以只有引物中間的目的基因被大量擴增，即被提取出來。2.選擇合適的載體并插入目的基因：

基因表達載體的構建，即目的基因與運載體結合。是實施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。將目的基因與運載體結合的過程，實際上是不同來源的DNA重新組合的過程。如果以質粒作為運載體，首先要用一定的限制酶切割質粒，使質粒出現(xiàn)一個缺口，露出黏性末端。然后用同

一種限制酶切斷目的基因，使其產(chǎn)生相同的黏性末端（部分限制性內(nèi)切酶可切割出平末端，擁有相同效果）。將切下的目的基因的片段插入質粒的切口處，首先堿基互補配對結合，兩個黏性末端吻合在一起，堿基之間形成氫鍵，再加入適量DNA連接酶，催化兩條DNA鏈之間形成磷酸二酯鍵，從而將相鄰的脫氧核糖核酸連接起來，形成一個重組DNA分子。如人的胰島素基因就是通過這種方法與大腸桿菌中的質粒DNA分子結合，形成重組DNA分子（也叫重組質粒）的。基因表達載體由目的基因、啟動子、終止子、標記基因四部分組成。基因工程中作為載體使用的DNA分子很多都是質粒，即獨立于細菌擬核處染色體DNA之外的一種可以自我復制、雙鏈閉環(huán)的裸露的DNA分子。作為基因工程使用的載體都要進行人工改造后滿足以下條件才能用于基因工程操作：（1）載體DNA必需有一個或多個限制酶的切割位點，以便目的基因可以插入到載體上去。這些供目的基因插入的限制酶的切點所處的位置，還必須是在質粒本身需要的基因片段之外，這樣才不至于因目的基因的插入而失活。（2）載體DNA必需具備自我復制的能力，或整合到受體染色體DNA上隨染色體DNA的復制而同步復制。（3）載體DNA必需帶有標記基因，以便重組后進行重組子的篩選。（4）載體DNA必需是安全的，不會對受體細胞有害，或不能進入到除受體細胞外的其他生物細胞中去。（5）載體DNA分子大小應適合，以便提取和在體外進行操作，太大就不便操作。

3.將目的基因導入酵母菌即受體細胞內(nèi)：目的基因的片段與運載體在生物體外連接形成重組DNA分子后。用人工方法使體外重組的DNA分子轉移到受體細胞，主要是借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑。例如，如果運載體是質粒，受體細胞是細菌，一般是將細菌用氯化鈣處理，以增大細菌細胞壁的通透性，使含有目的基因的重組質粒進入受體細胞。目的基因導入受體細胞后，就可以隨著受體細胞的繁殖而復制，由于細菌的繁殖速度非常快，在很短的時間內(nèi)就能夠獲得大量的目的基因。

4.將重組DNA分子引入受體細胞中進行擴增：重組的DNA分子進入細胞內(nèi)就會 大量擴增。

5.目的基因的監(jiān)測與鑒定：運用DNA分子雜交技術來檢測目的基因，分子雜交技術檢測mRNA，抗原抗體雜交技術檢測蛋白質

二．酵母基因工程菌在食品領域中的應用

1.面包酵母的應用：

隨著重組DNA技術的發(fā)展，酵母在其發(fā)酵的形式、原料成份及工藝流程等方面都發(fā)生了極大的變化。新的基因工程酵母茵具有提高CO 的產(chǎn)速率，增強對外界環(huán)境壓力的抵抗力，并且還能夠產(chǎn)生新的蛋白和其它代謝物來改進面包等的風味．延長酵母的保存期限。

酵母具有發(fā)酵面團的特性，它能產(chǎn)生CO 使面包保持蜂窩結構，同時還賦予面包特殊的風味，因此很早就為人們所利用。產(chǎn)氣速率在酵母的發(fā)酵過程中是極為重要的，它不僅與面團的成份有關，還與面包酵母的內(nèi)在性質密切相關。為了適應冷凍技術在面包發(fā)酵方面的應用，須使酵母在冷凍后仍保持較快的生長速率和較強的發(fā)酵能力。而大量資料表明，通過基因工程技術構建酵母基因工程菌，不僅可以改善面包酵母內(nèi)在的發(fā)酵特性，如產(chǎn)氣速率、發(fā)酵速度、發(fā)酵能力等，還可以提高發(fā)酵產(chǎn)品質量，擴大原料利用范圍等。

酵母生產(chǎn)，一般采用糖蜜或其它碳源培養(yǎng)基培養(yǎng)細胞并能獲得較高的菌體濃度，但如果利用基因技術，則會給酵母的工程生產(chǎn)帶來新的突破。例如乳清是奶酪業(yè)的一種無用副產(chǎn)品，主要成份是乳糖，其降解過程需要消耗大量的氧，因此對環(huán)境存在潛在污染。面包酵母由于缺乏B一半乳糖苷酶和乳糖透性酶，不能利用乳清。但乳清可以被K．1aetis和K．fragilis所利用，將K．1aetis中分別表達B一半乳糖苷酶和乳糖透性酶的LAC4和LAC12基因或E．eoli(或A．niger)的B一半乳糖苷酶基因構建至釀酒酵母，就可使釀酒酵母利用乳清發(fā)酵，其生產(chǎn)效果可與酵母在糖蜜中發(fā)酵相媲美。此外，構建可降解淀粉和木質纖維素的基因工程酵母，不僅可簡化上述兩種原料的預處理過程，降低成本，還避免了在預處理過程中可能混入的一些不利于酵母生長的物質，從而提高酵母產(chǎn)品質量。但由于降解淀粉或木質纖維素往往需要多種酶共同作用，因此需要在酵母中轉人多種基因方可發(fā)揮作用。

重組DNA技術的廣泛應用，使構建具有新性質的面包酵母成為可能，這將給面包生產(chǎn)市場帶來巨大的經(jīng)濟效益。在不久的將來，面包酵母將會在新的原料如淀粉、纖維素廢物或乳清中生長。更經(jīng)濟、更環(huán)保和更可行的工藝也將應運而生。同時，隨著酵母生物技術的發(fā)展，那些存在潛在污染的資源也將變成寶藏。利用基因克隆技術使外源酶在酵母中表達，則可避免使用添加劑，節(jié)約成本，改進終產(chǎn)品的質量，減少或消除工作人員對添加酶的過敏反應。重組菌株的商業(yè)應用也會遇到諸多問題，如技術缺陷以及公眾接受方面。再比如，改進菌株的CO2產(chǎn)氣速率,在有效的縮短酵母發(fā)酵時間的同時，也大大減少了面包中的香味成分。但無論如何，目前的面包生產(chǎn)的確需要這類面包酵母基因工程菌，通過對酵母特性的控制，可直接影響面包生產(chǎn)的技術工藝和最終產(chǎn)品質量。

2.葡萄酒酵母的應用：

葡萄酒釀酒酵母是葡萄酒發(fā)酵當中最主要的微生物，它的性能不僅直接影響葡萄酒的產(chǎn)量、質量和經(jīng)濟性。還對葡萄酒特色的形成有很大影響。為了提高葡萄酒的市場競爭力和商業(yè)價值．縮短發(fā)酵周期和降低生產(chǎn)成本，進而提高企業(yè)的競爭優(yōu)勢和獲利能力，我們有必要對釀酒酵母進行選育、基因改良和構建工作。隨著1996年釀酒酵母全基因組測序工作的完成．利用基因工程技術構建釀酒酵母基因工程菌已經(jīng)成為當前的主流。并且，科學家們也為釀酒酵母相應地構建了多種有救的質粒載體及探索出相應的基因轉化方法。

葡萄酒中蘋果酸含量較高時，會影響酒的品質，需要對其進行降酸處理。由于釀酒酵母分解蘋果酸的能力比較低，因此通常在葡萄酒酒精發(fā)酵后接種乳酸前進行蘋果酸一乳酸酵．從而使葡萄酒的酸度降低網(wǎng)。此外。粟酒裂殖酵母通過蘋果酸一酒精發(fā)酵，也能將蘋果酸分解為酒精和CO2。但由于蘋果酸一酒精發(fā)酵會產(chǎn)生異味物質．因此不能直接用于葡萄汁(酒)的生物降酸。隨著對乳酸菌和酵母蘋果酸代謝相關酶系研究的深入及分子遺傳轉化技術和基因工程技術的發(fā)展，將乳酸菌和粟酒殖酵母中蘋果酸降解相關基因導入釀酒酵母細胞中。可以構建蘋果酸-乳酸酵母和蘋果酸一酒精酵母，使之既能進行酒精發(fā)酵，又能降解蘋果酸。從而簡化葡萄酒的發(fā)酵工藝。

3.釀酒酵母的應用： 幾個世紀以來，釀酒酵母一直被用于食品發(fā)酵生產(chǎn)，但其不能發(fā)酵利用淀粉。但淀粉價格低廉，是一種很有潛力的生物資源．發(fā)酵行業(yè)一直借助淀粉酶來應用淀粉。不過外加酶可能對啤酒風味等產(chǎn)生不利影響，既浪費原材料又提高生產(chǎn)成本。與釀酒酵母有很近親緣關系的糖化酵母可分泌糖化酶利用淀粉和糊精，但同時也賦予啤酒濃重的酚醛味，不適于啤酒生產(chǎn)。結林卡油脂酵母可以分泌q一淀粉酶、糖化酶、異淀粉酶等淀粉水解酶，是有效的水解淀粉的酵母。但其生長緩慢，乙醇耐受力低，同樣不適于啤酒生產(chǎn)。所以對釀酒酵母進行遺傳改造使其直接利用淀粉是解決這些問題的最佳方案。近幾年用不同來源的d一淀粉酶基因構建釀酒酵母工程菌的研究不少。其中包括來自動植物組織的Ⅱ淀粉酶基因；來自原核生物解淀粉芽孢桿菌，U淀粉脫枝假單孢菌的d一淀粉酶基因；來自低等真核生物西方許旺酵母的口一淀粉酶基因及不同曲霉的淀粉酶基因。各種來源的淀粉酶基因在釀酒酵母工程菌中表達效率不盡相同。通過基因轉化可以向工業(yè)菌株引進新基因，使其具有新性狀，利于發(fā)酵生產(chǎn)。

參考文獻：

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第二篇：生物技術論文

生物芯片技術及其在環(huán)境科學方面的應用全是別人的，加點自己的

摘要：生物芯片技術是20世紀以來發(fā)展迅速且引人矚目的一個前沿領域。本文主要介紹了生物芯片技術在環(huán)境化學、環(huán)境微生物檢測以及環(huán)境醫(yī)學領域中的應用。并對生物芯片在環(huán)境領域的應用前景做出了展望。

關鍵詞：生物芯片;環(huán)境科學;

生物芯片（biochip）技術是20世紀90年代初期發(fā)展起來的一個新興的領域，自從1991年Fodor等提出DNA芯片的概念后，近年來以DNA芯片為代表的生物芯片技術得到了迅猛發(fā)展。生物芯片是融微電子學、生物學、物理學、化學、計算機科學為一體的高度交叉的新技術，其概念源于計算機芯片。它主要是指通過微加工和微電子技術在固體基質表面構建微型生物化學分析系統(tǒng)，以實現(xiàn)對生命機體的組織、細胞、蛋白質、核酸、糖類及其它生物組分進行準確、快速、高通量的檢測。生物芯片技術的本質特征是利用微電子、微機械、化學、物理及計算機，將生命科學研究中的樣品檢測、分析過程實現(xiàn)連續(xù)化、集成化、微型化。芯片上集成了成千上萬密集排列的分子微陣列或分析元件，能夠在短時間內(nèi)分析大量的生物分子，快速準確的獲取樣品中的生物信息，檢測效率是傳統(tǒng)檢測手段的成百上千倍。該技術被評為1998世界十大科技進展之一。目前，生物芯片已在環(huán)境微生物檢測、環(huán)境化學及環(huán)境醫(yī)學等研究方向重顯現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。

一、生物芯片的分類及其原理 常見的生物芯片主要分為三大類：即基因芯片、蛋白質芯片、芯片實驗室。

1.基因芯片（Gene chip）基因芯片又稱DNA芯片（DNA chip）。）。最初的生物芯片主要用于基因測序、基因表達圖譜的鑒定和基因突變的分析與檢測，而且隨著人類基因組計劃的逐步實施以及分子生物學的迅猛發(fā)展，基因芯片己成為生物芯片中最重要的一類。基因芯片是在基因探針的基礎上研制出的，所謂基因探針只是一段人工合成的堿基序列，在探針上連接一些可檢測的物質，根據(jù)堿基互補的原理，利用基因探針到基因混合物中識別特定基因。它將大量探針分子固定于支持物上，然后與標記的樣品進行雜交，通過檢測雜交信號的強度及分布來進行分析。

2蛋白質芯片（Protein Chip）蛋白質芯片與基因芯片的基本原理相同，但它利 用的不是堿基配對原理而是抗體與抗原結合的特異性即免疫反應來檢測。蛋白質芯片構建的簡化模型為：選擇一種固相載體能夠牢固地結合蛋白質分子（抗原或抗體），這樣形成蛋白質的微陣列，即蛋白質芯片。蛋白質芯片的檢測原理類似于抗原、抗體檢測的 ELIS法，如采用雙抗夾心的形式，通過機械點涂的方法，將多種不同的單克隆抗體點樣固定在固相介質表面（一般是膜介質）上，制備抗體蛋白芯片，并與多種抗原樣本雜交，使芯片上的抗體捕獲相應的抗原。然后再與標記的多種不同的抗體雜交，由于蛋白抗原上的多價結合表位可結合標記抗體，根據(jù)雜交信號的有無、多少便能進行定性、定量的分析。3芯片實驗室（LAB—on—a—chip）芯片實驗室是生物芯片研究領域的一個熱點，它是將傳統(tǒng)的樣品制備、生化反應、數(shù)據(jù)檢測三個步驟集成于一體，縮小構成芯片上的實驗室系統(tǒng)，是生物芯片發(fā)展的最高階段。要實現(xiàn)這一目標生物芯片必須以微電流平臺作為支撐，只有把樣品制備、分析和信號獲得連為整體，才能開發(fā)出生物芯片應用的最大潛力。目前，利用芯片縮微實驗室已成功地將樣品分離、DNA提取、PCR反應、DNA雜交檢測這幾個離散步驟在一個或幾個芯片構成的密閉系統(tǒng)中完成。由于芯片可以做成十分微小的形狀，所以便于攜帶，檢測分析所需樣品少，節(jié)約了大量試劑和人工。同時芯片可以 進行大規(guī)模生產(chǎn)，成本可以降到很低，用于各種分析 的芯片就可以做成一次性使用，避免了樣品污染和交叉污染。芯片實驗室是未來生物芯片的發(fā)展方向。

二、生物芯片在環(huán)境科學研究中的應用

生物芯片是近幾年發(fā)展起來的一個新興和熱點領域，在國外研究和應用較多，我國在此方面的研究尚處于起步階段，且主要應用于醫(yī)藥領域，在環(huán)境科學領域的應用和研究較少。但其高通量、檢測快的特點，使其在環(huán)境領域有著廣泛的應用前景。現(xiàn)今，生物芯片已在環(huán)境化學、環(huán)境生物學、環(huán)境毒理學、環(huán)境醫(yī)學及分子生態(tài)學等研究領域中有了應用實例。

1、生物芯片在環(huán)境化學中應用

生物芯片在環(huán)境化學中的一個重要應用領域是分析和監(jiān)測環(huán)境中的污染物。環(huán)境化學污染物主要包括有機化學性污染物和無機污染物。生物芯片設計集成化，從而簡化了分析過程，使檢測速度加快，因此在環(huán)境監(jiān)測中有很好的應用和發(fā)展前景。目前，在環(huán)境化學領域中得到應用的有毛細管電泳芯片、微反應芯片等。Wang等將毛細管電泳芯片與厚膜電流檢測器集成在一起（緩沖液為MES(20mol/L，PH＝5.0），分離管道長度為72mm，分離電壓為2000V）。使用此方法，可在140S內(nèi)從摻入有機磷神經(jīng)毒物的河水中分離檢測出磷、甲基對硫磷、殺螟硫磷和乙基對硫磷。這些結果顯示毛細管電泳芯片有可用于現(xiàn)場檢測的快速檢 查。Backer等［6JN用基于氧化錫的微反應芯片實現(xiàn)了對空氣中CO、NO和NO2氣體的測量。

2、生物芯片在環(huán)境微生物檢測方面中的應用

微生物廣泛存在于環(huán)境中，其密度及多樣性是反應環(huán)境質量的重要指標之一，因此，對環(huán)境微生物進行檢測具有十分重要的意義。隨著分子生物學的不斷發(fā)展，人們可以在分子水平上構建細菌的進化樹并以此為依據(jù)對其進行分類。基因組水平的DNA雜交技術成為菌種鑒定的里程碑，利用16SrRNA的高度保守性，人們可以通過6SrRNA的序列分析來對細菌進行分類。通過該方法研究環(huán)境中微生物的組成、數(shù)量及其變化，可以了解生物群落的結構與其功能及生物地球化學活動的關系。Guschin等利用寡核苷酸微陣列芯片對硝化細菌進行了分類，芯片上固化的寡核苷酸與16SrRNA序列完全互補，并通過改變探針的微陣濃度和多顏色檢測來進行定量分析。2008年，Victor Parror等利用包含200個抗體的微陣列生物芯片，并結合免疫解析的方法尋找通用微生物標記物以進行環(huán)境檢測，其檢測限為:0.2ng/ml蛋白質和10·4—10·5個細胞/ml，并成功地在全球范圍內(nèi)極端環(huán)境樣品中檢測到了生物大分子物質。

3、生物芯片在環(huán)境醫(yī)學中的應用

環(huán)境醫(yī)學是研究環(huán)境與人群健康的關系，特別是研究環(huán)境污染對人群健康的有害影響及其預防的一門科學。如今，生物芯片技術已在環(huán)境流行病學、職業(yè)病研究和環(huán)境醫(yī)學監(jiān)測等領域得到了應用。①應用于環(huán)境流行病學： 周琦等以SARS冠狀病毒TOR2株序列為設計標準，研制出用于檢測SARS病毒的全基因芯片，芯片探針長度為70nt，相鄰探針序列重復25nt，共660條病毒探針，覆蓋了SARS冠狀病毒的全部序列，應用該基因芯片對病人、出人境食品、動植物及其產(chǎn)品進行檢測，結果表明基因芯片技術檢測SARS冠狀病毒靈敏度 高、特異性強，而且準確、快速。吳海等以HBV、HVC高度保守的片段為探針成功制作了乙、丙型肝炎病毒雙檢基因芯片，可望應用于臨床。趙偉等PCR產(chǎn)物用點樣儀點于玻片介質上，制成芯片，檢測４０例乙肝患者血清的乙肝病毒，準確率達８０％

②用于對公害病和職業(yè)病的研究:NIEHs已經(jīng)開始環(huán)境基因組目標的研究以確定包括在環(huán)境疾病中的200個基因共同的序列多態(tài)性。NIEHs對暴露到PAHs和其他污染物環(huán)境中的波蘭煤炭爐工人的血液、淋巴系統(tǒng)基因表達進行了研究。這種研究一個重要的考慮是基因表達可以被其他因素影響，如食物、健康狀況、個人習慣等，減少這些因素的影響必須完成大量處理樣品與對照樣品的比較。一個新的領域基因毒理學正在發(fā)展起來，研究基因差異與毒物易感性的關系，在人類對疾病易感性個體變化的認識上基因毒理學將產(chǎn)生巨大推動作用 ③應用于環(huán)境醫(yī)學監(jiān)測: 孟紫強等探討了SO的分子毒作用機制，通過采用Affmetrix公司的大鼠基因表達譜芯片（RAE230A）研究了短期動態(tài)吸人SO的大鼠肺組織基因表達譜的變化，并揭示了高濃度SO短期暴露對基因表達的影響。楊磊等用基因芯片分析急慢性砷染毒時人正常肝細胞（Ｌ--02細胞）基因表達譜的變化，得出了長期染砷后與腫瘤發(fā)生及氧化還原有關的基因表達量升高的結。

三、環(huán)境芯片的在環(huán)境科學領域應用前景展望

生物芯片技術是21世紀的朝陽產(chǎn)業(yè)，有很好的發(fā)展前景。它克服了傳統(tǒng)生物學技術操作繁雜、自動化程度低，檢測效率低等不足，充分利用了生物科學、信息學等當今前沿領域的研究成果，現(xiàn)在已越來越廣泛的被應用到多個領域中。環(huán)境科學研究的主要是環(huán)境中的物質，尤其是人類活動產(chǎn)生的污染物，及其在環(huán)境中的產(chǎn)生、遷移轉變、歸宿等過程和運動規(guī)律，因此，將生物芯片技術引入環(huán)境科學研究中有重大意義。生物芯片高信息量、快速、微型化、自動化、成本低、污染少、用途廣等優(yōu)點，很適應環(huán)境學研究中的技術需求，使其在環(huán)境科學領域有很好的應用前景。雖然生物芯片技術在環(huán)境領域的應用實例還較少，且其自身還有許多問題亟待解決（如提高芯片的特異性、簡化樣品制備和標記操作程序、增加信號檢測的靈敏度等等），但隨著技術的發(fā)展與完善，生物芯片技術必將會越來越廣泛的應用到環(huán)境科學研究的各個領域，給２１世紀人類對環(huán)境的保護和治理帶來一場“革命”。

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第三篇：生物技術概論期末總結

生物技術概論學習心得體會

現(xiàn)代生物技術(生物工程)是指對生物有機體在分子、細胞或個體水平上通過一定的技術手段進行設計操作，為達到目的和需要，以改良物種質量和生命大分子特性或生產(chǎn)特殊用途的生命大分子物質等。包括基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程，其中基因工程為核心技術。由于生物技術將會為解決人類面臨的重大問題如糧食、健康、環(huán)境、能源等開辟廣闊的前景，它與計算器微電子技術、新材料、新能源、航天技術等被列為高科技，被認為是21世紀科學技術的核心。世界各大醫(yī)藥企業(yè)瞄準目標，紛紛投入巨額資金，開發(fā)生物技術，展 開了面向21世紀的空前激烈競爭。

在寫學習心得的時候我想了很多，主要是不知道怎么寫，從哪里開始寫，對于這門課我沒有學習多久，對于這本書我的了解也不是很多，我只能憑著自己在學校里學習的記憶來寫一些自己的感受。拿到這本書后隨便翻看了一下，其中很多內(nèi)容在以前的學習中已經(jīng)深入的學習過，剛開始覺得這門課程沒必要開，后來學習一段時間以后覺得對以前的課程有歸納總結的作用，覺得不錯，但是我認為應該在大一上才好，當時覺得應該上一點關于專業(yè)課程設置和發(fā)展方向的課程。這是我的一點看法現(xiàn)將一些心得體會總結如下 ：一，在學習方法上

對于這門課程，在我來看應該是一門綜述類型的科目，內(nèi)容繁雜但是相對來說都比較淺不會在每個點上點的太深，所以針對這個特點，我覺得一概在上課的時候跟老師很好的互動這樣就夠了，學習之余可以試著寫一個章節(jié)提綱，或者畫一張各個知識的關系圖譜，記得我在學習生物化學的時候做過一張個中循環(huán)之間的一個結構關系圖，復習的時候可真派上大用場了，關于記筆記我該說幾句，如果要的高分還是乖乖的記筆記，但是我習慣上課看書再聽聽老師講課這樣比較好，如果記筆記我可就不能專心了，不過我的筆記還是記了——-課后的功勞啊。

但是自己在學習的過程中還是很茫然，現(xiàn)在讓我回憶一下上課萬老師給我們講了什么？說實在的我什么都不記得了。不是說萬老師講的不夠好或者說講的不夠仔細，主要是自己就是提不起興趣每次自己都想認真的去聽，但是每次都堅持不到幾分鐘自己的思維就不知道飄到哪里去了。有可能是自己沒有提前預習完全不知道講到哪里去了，在這一點上我需要改進。

但同時我也想對萬老師說幾點建議:

老師講我們聽的模式，對于我們來說已經(jīng)成了一種習慣。也在心里認定了老師就因該這樣講課的固定模式，就是因為這種模式對于我們來說已經(jīng)成了習慣。這樣不僅效率不高同學們也沒有幾個人認真在聽。我覺得課堂上就要有活力，可以讓我們先對要講的章節(jié)給點時間先讓我們自學，您可以根據(jù)章節(jié)的重點出幾個問題，讓我們來回答。這不僅可以讓我們熟悉所講的內(nèi)容，集中我們的注意力和提高學習效

率。還有就是讓同學們來講，上課的模式很重要，一個輕松的課堂就是老師講的輕松，學生學的輕松。

生物技術的學習對我們今后的作用以及影響 :過去學歷史的時候老師給我們講簡史，那是因為什么我們對歷史沒有深入學習過，簡史是一個概要，可以幫助我們?nèi)ピ诒姸喾彪s的內(nèi)容里面理出一個框架來，生物技術概論做為生物技術專業(yè)的一門框架性的學科也起著和簡史一樣的作用，但是生物技術導論比簡史更有意義，因為簡史僅僅是對歷史的簡要的概述，而生物技術作為一個前沿的學科，他的很多秘密還不為我們所了解，所以生物技術概論這門課程介紹有關生物工程的四大工程，即基因工程、細胞工程、蛋白質工程和發(fā)酵工程的概念和發(fā)展。不僅有概述的左右還有啟迪我們心智，做出一些方向型的指引，思想是做科學的前提，唯物主義為自然科學的發(fā)展開辟了蔚藍的天空，生物技術導論也為生物技術的發(fā)展構畫藍圖。從小的方面說，這門課程為什么我生物技術專業(yè)的學生學習專業(yè)只是做了一個藍圖，靠著這張藍圖我們將能更加高效有條不紊的學習這個專業(yè)。

生物技術對人類的影響：現(xiàn)代生物工程技術極大地改善了人類生活的質量，主要包括：更加準確地診斷、開發(fā)疫苗、預防或治療遺傳性疾病和傳染病；開發(fā)可以生產(chǎn)化學藥物、生物多聚體、氨基酸、酶類、各種食品添加劑的微生物；有效地作物的產(chǎn)量，獲得具有抗病蟲害、抗逆境、品質形狀優(yōu)良的農(nóng)作物和家畜及其他動物；簡化從環(huán)境中清除污染物和廢棄物的程序，并將這些污染物和廢棄物再生轉化為可利用的物質。

第四篇：生物技術概論課程說明

生物技術概論

課程英文名稱：Introduction to Biotechnology

先修課程：微生物學生物化學

適用專業(yè)：生物技術及應用食品加工技術

課程類別：必修

開課時間：第二學期

學時：30學分：

1使用教材： 宋思揚、樓士林主編，《生物技術概論》，科學出版社，1999年8月

課程簡介：生物技術概論是生物技術類的專業(yè)課，先修課程主要有“英語、專業(yè)英語、生物學、微生物學、生物化學、酶工程、發(fā)酵工程等。本學科綜合上述學科的理論基礎、方法和技術，通過講述“現(xiàn)代生物技術的概念和發(fā)展簡史”、“生物工程各項技術”、“基因克隆、轉化、調空及其表達”、以及在“農(nóng)業(yè)、環(huán)境、健康和能源”方面的應用，旨在使學生通過本課程的學習了解現(xiàn)代事物技術的基礎知識和國內(nèi)外生物技術各領域發(fā)展的來龍去脈、研究現(xiàn)狀、發(fā)展方向和在國民經(jīng)濟中的應用，為今后開展生物技術相關研究和學習提供基礎。

教學目的：通過對本課程的學習，使學生熟練掌握五大工程的基本原理；掌握五大工程中主要的操作技術要點和生產(chǎn)流程，掌握他們在應用中對社會生產(chǎn)和生活的貢獻；結合一定的實踐教學進行案例分析和深入生產(chǎn)車間，使學生通過切身感受與操作深化對理論知識的理解，掌握基本的工程操作技術要點和基本技能，調動學生學習的主動性和積極性掌握；學會從專業(yè)的角度綜合分析解決問題。

教學要求：正確認識課程的性質、任務及其研究對象，全面了解課程的體系、結構，對生物技術概論有一個整體的認識。該課程在以發(fā)酵工程、基因工程、酶工程、細胞工程、蛋白質工程任一工程為主攻方向的生物技術專業(yè)和食品專業(yè)等專業(yè)領域中均起著舉足輕重的作用。掌握學科的基本概念、基本原理和基本方法，緊密聯(lián)系實際，學會分析案例，解決實際問題，把學科理論的學習融入對工程實踐的研究和認識之中，切實提高分析問題、解決問題的能力。

教學方法：課堂講解，案例分析、參觀車間、討論

作業(yè)（報告）：課堂作業(yè)及課后思考，1、2次／月

課程考核：建議使用平時課堂討論、期中開卷考察、期末閉卷考試的考核方法，其中平時20％，技術20％，期末60％

第五篇：走近生物技術論文

姓名：陳偉璇學號：0803509157專業(yè)：制藥工程班級：制藥工程08（1）

淺談生物制藥工藝學及其與制藥工程的聯(lián)系

摘要：生物制藥工藝學是制藥工程專業(yè)的重要專業(yè)課之一，我們結合生物制藥工藝學這門課程的教學特點、教學任務、教學方法來淺談生物制藥工藝學，通過生物制藥凈化車間設計談談生物制藥工藝學與制藥工程之間的聯(lián)系。

關鍵詞：生物制藥工藝學、制藥工程

Abstract: biological pharmaceutical technology is an important course of pharmaceutical engineering specialty, our biology pharmacy technology, this course features, task and method to discuss biopharmaceutical technology, through biological pharmacy purification workshop design about biological pharmacy technology and the contact between the pharmaceutical engineering.Keywords:biological pharmaceutical technology, pharmaceutical engineering

一、課程特點

生物制藥工藝學是制藥工程專業(yè)必修的一門主要的專業(yè)理論課，一門涉及生物學、醫(yī)學、藥學、生物技術、化學和工程學等學科基本原理的綜合性應用技術科學。該課程重點討論各類生物藥物的來源、性質、結構、用途、制造原理、工藝過程與生產(chǎn)方法等，旨在著重培養(yǎng)學生具備從事生物藥物研究、生產(chǎn)與開發(fā)的基本知識、基本理論和基本技能，時也為應用現(xiàn)代生物技術研究、開發(fā)生物藥物奠定必備基礎[1]。近年來，隨著生物技術的飛躍發(fā)展，課程內(nèi)容進一步拓寬、充實。對該課程進行重點建設，合當前生物制藥學科發(fā)展的需要，對全面提高制藥工程系列課程教學質量有著重要意義[2]。以生物制藥工藝過程為教學內(nèi)容的重點、注重與生物領域各學科的緊密結合、同時將理論上升為工廠的生產(chǎn)實踐是其主要特點。

二、課程任務

其任務是使學生了解生物藥物的來源及其原料藥物生產(chǎn)的重要途徑和工藝過程，握生物藥物的一般提取、分離純化原理與方法，解各類生物藥物的結構、性質、用途和生產(chǎn)方法、生產(chǎn)工藝原理與過程。通過本課程的各個教學環(huán)節(jié)的學習，生應具備生物藥物研究、生產(chǎn)、開發(fā)的基本知識、基本理論與基本技能，且具有應用現(xiàn)代生物技術研究、發(fā)生物藥物的初步能力[3]。其中生物藥物的提取、分離純化有固相分離法、吸附法、離子交換法凝膠層析法、親和層析法、高效液相色譜法等經(jīng)典工藝，特別是針對大分子生物活性物質的分離純化來解析工藝過程，生物學科的聯(lián)系較緊密。因此，在教學過程中，注重將生物學科領域的知識結合到課程教學中，以便學生能夠更好地理解抽象的工藝過程。同時，緊緊圍繞著培養(yǎng)工科學生的目標，注重將理論知識與工廠實踐的結合。有些高校還通過與企業(yè)合作，建立起實習基地，通過參觀、實地考察等形式，使得學生有機會接觸生產(chǎn)流程，并通過工廠實習和生產(chǎn)實踐加深和鞏固了理論知識。

三、課程教學方法

本課程的特點是知識點比較多，如何在有限的學時內(nèi)將抽象的理論講通講透并付諸實踐是一個難題。特別是在教學學時不斷受到壓縮的情況下，教學任務和學時數(shù)之間的矛盾就更加突出。

1、在實踐中，采用多媒體教學與傳統(tǒng)教學結合、理論教學與實驗教學結合、自主學習與協(xié)作學習結合，案例教學、基于問題學習、基于資源利用的學習、合作式學習等多種形式的教學策略，加強了學生對基礎理論知識、基本技術的掌握，提高了學生對知識的綜合運用能力。特別是在課件的制作中，將藥物的結構、生產(chǎn)工藝和作用機制等將盡可能插入圖片展示，并配以相關文字，利用PowerPoint、Flash、Auto hardware 等系統(tǒng)制作集圖、文、像于一體的、包括隨堂教案、重點歸納、難點釋疑、習題、參考文獻目錄、制藥工藝實例和實驗的現(xiàn)場圖片多媒體教學課件，產(chǎn)生生動、直觀的教學效果，以便調動學生的學習積極性、教學質量[4]。

2、作為一門注重實踐的課程，重視實驗課的建設及實驗內(nèi)容與理論教材的 結合，注重學生獨立思考及動手能力的培養(yǎng)是必不可少的。在生物藥物的工藝研究過程中，論與實驗技術的結合是十分重要的，生物制藥工藝學實驗就是將生物制藥的理論和技術融為一體并付諸實踐的課程[5]。實驗課內(nèi)容緊扣《生物制藥工藝學》 教材，綜合性強，將經(jīng)典的工藝方法融合在各實驗當中，實驗課時與理論課同步,并被作為一門獨立的課程對學生進行實驗技能培養(yǎng)和考核。要內(nèi)容包括抗生素的制備(四環(huán)素、青霉素、鏈霉素等)，多糖的制備、酶的制備及檢測

技術(PAGE)、DNA的抽提及檢測(瓊脂糖凝膠電泳)等,綜合運用了微生物發(fā)酵法、沉淀法、萃取法、離子交換法、高效液相色譜(HPLC)等生物制藥工藝技術，以上均與理論課的相關內(nèi)容緊密相關。

3、但是目前，大多數(shù)實驗教學是在實驗教材中列出實驗步驟,學生實驗時只需 “照方抓藥”，學生的主體作用和積極性得不到充分發(fā)揮[6]。因此，我們必須拋棄給學生提供固定實驗方案的老模式，鼓勵學生從已有的實驗方法中找出不足并提交小組討論方案，指導老師修改后可進行實驗驗證。實驗過程中，我們要求每位學生都要動手操作,指導老師指導學生正確操作實驗儀器并對其進行考核

[7]。

四、課程與制藥工程專業(yè)知識的聯(lián)系

生物制藥工藝學作為制藥工程專業(yè)重要的專業(yè)理論課，制藥工程專業(yè)涵蓋化學制藥、生物制藥和中藥制藥三大領域內(nèi)容，其中與生物制藥工藝有著重大的聯(lián)系，下面就拿制藥工程教學在生物凈化車間設計方案的應用來舉例。

1、所謂凈化就是指為了達到必要的空氣潔凈度，而去除污染物質的過程。潔凈室是根據(jù)需要對空氣中塵粒、微生物、溫度、濕度、壓力和噪聲進行控制的密閉空間，并以其空氣潔凈度級別符合有關規(guī)定為主要特征。

2、制藥工程教學用生物凈化間設計凈化用房空氣潔凈度為10000 級下的局部100 級 ,而局部100級由超凈工作臺來完成 ,設計過程中主要是保證凈化用房的 10000 級潔凈度。由于空氣凈化技術是一項涉及各專業(yè)的綜合性技術，因此我們在設計、建設生物凈化間時要堅持三個原則：(1)阻止塵粒和細菌進入；

(2)控制屏蔽塵粒和細菌產(chǎn)生；(3)迅速排除或消除塵粒和細菌[8]。

3、根據(jù)以上凈化原則和制藥工程車間設計，得到生物凈化室平面布置圖

4、由此可以看出，生物制藥無論是在車間設計方面還是其它，與制藥工程都有著必然的聯(lián)系：生物制藥工藝學是制藥工程必修的一門主要專業(yè)理論課，而制藥工程專業(yè)知識又應用于生物制藥工藝中。

參考文獻

[1] 吳梧桐主編。制藥工藝學(第二版)[M].北京：醫(yī)藥科技出版社，2006。

[2] 吳曉英，韓雙艷,范一文，楊汝德。生物制藥工藝學課程建設的研究與實踐

[J].化工高等教育，2009年第2期.[3 ]吳梧桐主編.生物制藥工藝學[M]。北京：醫(yī)藥科技出版社，2005。

[4]吳曉英，劉劍鋒，韓雙艷，范一文。生物制藥工藝學課程多媒體課件的制作研究[J].京大學學報(哲學社會科學版)，007，(專刊)：02142。

[5]高向東,劉煜,孫士霖等.生物制藥工藝學實驗課教學改革[J].藥學教育,2000,16(2):33-35.[6]張茵.生物制藥工藝學實驗教學改革的初步探討[J].藥學教育,2007,23(6):42-44.[7] 葉云，鐘英英，容元平，張振謙。生物制藥工藝學課程教學改革初探[J].科技創(chuàng)新導報，2009，NO.24

[8]張洪斌、姚日生、朱慧霞、鄧勝松。制藥工程教學用生物凈化間的設計[J].醫(yī)藥工程設計雜志，2003 ,24(1)。